1. Tổng quan về Hệ điều hành

2. Khái niệm HĐH Người dùng Phần mềm ứng dụng Phần mềm Phần mềm hệ thống
Phần cứng
Mục tiêu:
Chuyên môn hóa trong thiết kế phần mềm
Quản lý tài nguyên hệ thống trong môi trường đa nhiệm
PTIT, 2012
Operating systems

3. Các thành phần của một HĐH điển hình
Kernel: phần nhân, thực hiện chức năng cơ bản của HĐH.
Shell: Giao tiếp giữa hệ thống và người dùng, gồm hai loại: giao diện đồ họa (GUI) và giao diện dòng lệnh (CLI)
Utilities: Các tiện ích cho người sử dụng, kèm theo HĐH hoặc được phát triển thêm.
Applications: Chương trình ứng dụng.
Utilities
GUI
Kernel
CLI
Shell
Shell
Applications
PTIT, 2012
Operating systems

4. Chức năng của HĐH Quản lý tiến trình Quản lý bộ nhớ
Quản lý hệ thống tập tin
Quản lý mạng
Quản lý bảo mật
Giao tiếp với người dùng
Điều khiển thiết bị
PTIT, 2012
Operating systems

5. Mục tiêu nghiên cứu Phân biệt hệ điều hành với các thành phần khác.
Hệ điều hành làm những việc gì và làm như thế nào?
Dùng những khái niệm của hệ điều hành trong thiết kế chương trình, phân tích hệ thống, xử lý sự cố, …
Phát triển HĐH mới.
PTIT, 2012
Operating systems

6. Lịch sử HĐH HĐH ra đời sau máy tính điện tử. Thế hệ 1: 1945 – 1955
Thế hệ 4: 1981 đến nay
PTIT, 2012
Operating systems

7. Máy tính thế hệ 1
PTIT, 2012
Operating systems

8. Máy tính thế hệ 2 Máy tính LINC (năm 1961), sử dụng mạch bán dẫn
PTIT, 2012
Operating systems

9. Một người nổi tiếng (1968)
PTIT, 2012
Operating systems

10. Máy tính IBM PC năm 1981
PTIT, 2012
Operating systems

11. Máy tính Lisa 2 của Apple, 1984
PTIT, 2012
Operating systems

12. Máy tính Portable của Compaq, 1982
PTIT, 2012
Operating systems

13. Máy PC hiện đại Máy tính xách tay (Laptop) Máy tính để bàn (Desktop)
PTIT, 2012
Operating systems

14. Phân lọai HĐH Có nhiều cách phân lọai khác nhau:
HĐH đa nhiệm/đơn nhiệm
HĐH có giao tiếp đồ họa / giao tiếp dòng lệnh
HĐH cho máy cá nhân / HĐH mạng
PTIT, 2012
Operating systems

15. Unix và các biến thể của Unix
PTIT, 2012
Operating systems

16. Windows
Desktop Windows
Server Windows
PTIT, 2012
Operating systems

17. Các HĐH khác MS DOS Novell Netware Mac OS Atari BeOS
Hiện có hơn 200 HĐH khác nhau, đa dụng và chuyên dụng, bản quyền và mã nguồn mở
PTIT, 2012
Operating systems

18. Máy ảo (virtual machine)
Mô phỏng máy tính thật bằng phần mềm.
Công dụng:
Thực thi phần mềm (Java)
Cài đặt HĐH mới (VMware)
Hai lọai máy ảo:
System virtual machine: mô phỏng tòan bộ hệ thống
Process virtual machine: mô phỏng một tiến trình
PTIT, 2012
Operating systems

19. Lời gọi hệ thống (system calls)
Tập các thủ tục mà HĐH cung cấp cho phần mềm ứng dụng.
Được truy xuất thông qua các giao tiếp API (Application Programming Interface)
Thực hiện các công việc quan trọng, ảnh hưởng đến an tòan hệ thống
PTIT, 2012
Operating systems

20. Ngắt (interrupts)
Tín hiệu (phần cứng hoặc phần mềm) có tác dụng kết thúc một tiến trình đang thực thi để xử lý một công việc khác.
Trình xử lý ngắt (interrupt handler): được thực thi khi có tín hiệu ngắt.
PTIT, 2012
Operating systems

21. Các mô hình xử lý (computing model)
Mô hình tập trung (centralizied): mô hình xử lý truyền thống, sử dụng main frame và terminal.
Mô hình khách/chủ (client-server): máy cung cấp dịch vụ và máy sử dụng dịch vụ.
Mô hình ngang hàng (peer-to-peer): vừa cung cấp dịch vụ vừa sử dụng dịch vụ.
Web-based: cung cấp dịch vụ thông qua công nghệ web
PTIT, 2012
Operating systems

22. Đa xử lý và đa nhiệm
Đa xử lý (Multi-processor) hệ thống gồm nhiều bộ xử lý họat động song song. Phân biệt với Multi-core.
Đa nhiệm (Multi-tasking): thực hiện nhiều công việc đồng thời. Một hệ thống đa nhiệm có thể là đa xử lý hoặc đơn xử lý.
PTIT, 2012
Operating systems

23. Các công nghệ xử lý song song
Hệ thống nhiều lõi (multi-core)
Hệ thống đa xử lý đối xứng (symmetric multi-processor)
Các hệ thống xử lý phân tán:
Cluster computing
Grid computing
PTIT, 2012
Operating systems

24. Quản lý tiến trình
Hệ thống đơn nhiệm và đa nhiệm đều cần có quản lý tiến trình.
Mỗi tiến trình có không gian họat động riêng, không ảnh hưởng đến tiến trình khác và không ảnh hưởng đến hệ điều hành.
PTIT, 2012
Operating systems

25. Quản lý bộ nhớ Điều khiển việc sử dụng bộ nhớ giữa các tiến trình.
Bộ nhớ ảo: dùng các cơ chế kỹ thuật để tăng dung lượng bộ nhớ thật.
Swap partition (Linux)
Page file (Windows)
PTIT, 2012
Operating systems

26. Quản lý hệ thống tập tin
Tổ chức thông tin trên đĩa sao cho an tòan và dễ truy xuất.
FAT
FAT32
NTFS
EXT-3 …
PTIT, 2012
Operating systems

27. Các hệ thống nhúng (embedded system)
Các hệ điều hành dành cho thiết bị chuyên dụng.
Cấu trúc đơn giản, chức năng giảm thiểu tối đa để phù hợp với tài nguyên hạn chế của thiết bị.
Một số hệ thống nhúng điển hình: Symbian, Palm, Windows CE, Linux,…
PTIT, 2012
Operating systems

28. Khởi động hệ thống (system boot)
Hệ điều hành có thể được chứa trên đĩa hoặc bộ nhớ (ROM)
Bootstrap là đọan chương trình nhỏ kích họat việc khởi động hệ điều hành. Một số bootstrap phổ biến:
LILO (Linux Loader)
NTLDR (NT Loader)
GRUB (Grand Unified Bootloader)
PTIT, 2012
Operating systems

29. Bài tập
Tìm hiểu cơ chế họat động và sử dụng WMware (workstation, player).
Tìm hiểu các công nghệ Core CPU của Intel
Cài đặt, sử dụng và đánh giá một số HĐH phổ biến hiện nay: Windows, Linux (có thể dùng trên VMware)
PTIT, 2012
Operating systems